(57)【要約】【課題】固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御するロック制御の実行中に回転子が回転したときに、その回転数の上昇を抑制する。【解決手段】一定の制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏとなる範囲でロータの回転が制限されるようモータを制御するロック制御の実行中に電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏより大きくなったときには（Ｓ１９０）、ロータの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いてモータを制御する（Ｓ２１０〜Ｓ２６０）。これにより、ロータの回転（永久磁石の磁束の方向の回転）に対応して固定子の磁界の方向が回転して負荷トルクとは反対方向の最大ロックトルクがモータから動力軸に作用することになり、ロータ（動力軸）の回転数の上昇を抑制することができる。【選択図】図５
2010000834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を駆動する動力出力装置であって、
動力軸に動力を出力する動力源と、
前記動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記動力軸と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されている状態で前記動力源から前記動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御するロック制御を実行し、該ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには該回転子の回転に対応して前記固定子磁界の方向を回転させて前記動力源から前記動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が前記電動機から前記動力軸に作用するよう前記電動機を制御する回転抑制制御を実行する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記電動機は、永久磁石が取り付けられた回転子を有する電動機であり、
前記制御手段は、前記解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子磁界の方向と前記永久磁石により形成される磁束である磁石磁束の方向とのズレの大きさである方向差分が第１の所定差分以下のときには前記ロック制御を実行し、前記ロック制御の実行中に前記方向差分が前記第１の所定差分より大きくなったときには前記回転抑制制御を実行する手段である、
動力出力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記回転抑制制御を実行する際には、前記固定子磁界の方向が前記磁石磁束の方向から前記第１の所定差分だけズレた方向となるよう前記電動機を制御する手段である請求項２記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が前記第１の所定差分以下で且つ該第１の所定差分より小さい第２の所定差分より大きいときには、前記方向差分が前記第２の所定差分以下のときに比して前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が前記第１の所定差分より大きくなる可能性がある大差分可能性時には、該大差分可能性時でないときに比して前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が大きいほど前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段である請求項２ないし５のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際、前記負荷駆動力の大きさが大きいほど前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置であって、
前記固定子磁界は、前記電動機に流れる電流である電動機電流が大きいほど強さが強くなる磁界であり、
前記制御手段は、前記電動機電流が大きいほど該電動機電流を該電動機に連続して流すことができる時間である許容時間が小さくなる関係を用いて前記電動機に流すべき目標電流を設定し、該設定した目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項９】
前記第１の所定差分は、前記ロック制御を実行する際の前記固定子磁界の方向と、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力の絶対値が最大となるときの前記磁石磁束の方向と、のズレの大きさである請求項２ないし８のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項１０】
前記第１の所定差分は、前記電動機に流れる電流が大きいほど大きくなる傾向の差分である請求項２ないし９のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際には一定の電気角を制御用電気角に設定し、前記回転抑制制御を実行する際には前記回転子の電気角と前記所定差分とに基づいて前記制御用電気角を設定し、該設定した制御用電気角を用いて前記電動機を制御する手段である請求項２ないし１０のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の動力出力装置であって、
前記回転子の電気角を検出する電気角検出手段と、
前記検出された電気角に基づいて、制御時における前記回転子の電気角の予想値である予想電気角を設定する予想電気角設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記回転抑制制御を実行する際には前記検出された電気角または前記設定された予想電気角を前記回転子の電気角として用いて前記制御用電気角を設定する手段である、
動力出力装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の動力出力装置であって、
前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、
前記制御手段は、前記ロック制御および前記回転抑制制御を実行する際には、前記制御用電気角を用いた前記３相−２相変換におけるｄ軸の電流指令に所定電流を設定すると共にｑ軸の電流指令に値０を設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の電流指令に基づいて前記電動機を制御する手段である、
動力出力装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転して該回転子の回転数が第１の所定回転数を超えたときには、前記電動機の駆動指令を設定し、前記回転子の電気角を前記制御用電気角に設定し、該設定した制御用電気角を用いた前記３相−２相変換におけるｄ軸の電流指令およびｑ軸の電流指令を前記設定した電動機の駆動指令に基づいて設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の電流指令に基づいて前記電動機を制御する手段である請求項１３記載の動力出力装置。
【請求項１５】
前記電動機の駆動指令は、前記回転子の回転数が前記第１の所定回転数以下となるよう設定される指令である請求項１４記載の動力出力装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには、前記回転抑制制御として前記ロック制御の実行中に比して前記固定子の磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御するおよび／または前記ロック制御の実行中に比して前記負荷駆動力が小さくなるよう該動力源を制御する手段である請求項１ないし１３のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには、前記回転抑制制御として、前記電動機の回転数が第２の所定回転数となるよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし１３のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したとき及び該ロック制御の実行中に前記電動機を含む電動機系の状態が所定の状態となったときには、前記回転抑制制御として、前記電動機の回転数が前記第２の所定回転数となるよう前記電動機を制御する手段である請求項１７記載の動力出力装置。
【請求項１９】
前記動力源は、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える請求項１ないし１８のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項２０】
前記接続解除手段は、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段である請求項１ないし１９のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置。
【請求項２１】
請求項１ないし２０のいずれか１つの請求項に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項２２】
動力軸に動力を出力する動力源と、前記動力軸に回転子が接続され固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記動力軸と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されている状態で前記動力源から前記動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御するロック制御を実行し、該ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには該回転子の回転に対応して前記固定子磁界の方向を回転させて前記動力源から前記動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が前記電動機から前記動力軸に作用するよう前記電動機を制御する回転抑制制御を実行する、
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、車両に搭載され、エンジンと、エンジンのクランクシャフトに接続されると共に回転軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第１のモータ（ＭＧ１）と、回転軸に接続された第２のモータ（ＭＧ２）と、回転軸の動力を変速して駆動輪に伝達する変速機と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、変速機によって回転軸が駆動輪から切り離されている状態でエンジンを始動する際には、モータＭＧ２のステータの磁界の方向を固定する際に用いる電気角である開始時電気角におけるｄ軸に所定電流が流れるようモータを制御することにより、開始時電気角と現在の電気角との差分に応じたトルク（吸引トルク）が回転軸に作用し、吸引トルクとモータＭＧ１から出力されて回転軸に作用するトルク（作用トルク）とが釣り合う位置でロータが停止するから、回転軸が駆動輪から切り離されている状態でもエンジンをモータリングして始動することができる。
【特許文献１】特開２００７−２６１５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この動力出力装置では、開始時電気角におけるｄ軸に所定電流を流しているときに、所定電流でロータの回転を制限できる最大トルク（吸引トルクの最大値）に比して作用トルクが大きいときには、ロータが回転してしまうが、このときでも、ロータの回転をできるだけ抑制することが望ましい。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御するロック制御の実行中に回転子が回転したときに、その回転数の上昇を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸を駆動する動力出力装置であって、
動力軸に動力を出力する動力源と、
前記動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記動力軸と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されている状態で前記動力源から前記動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御するロック制御を実行し、該ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには該回転子の回転に対応して前記固定子磁界の方向を回転させて前記動力源から前記動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が前記電動機から前記動力軸に作用するよう前記電動機を制御する回転抑制制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、接続解除手段により動力軸と駆動軸との接続が解除されている状態で動力源から動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御するロック制御を実行し、ロック制御の実行中に回転子が回転したときには回転子の回転に対応して固定子磁界の方向を回転させて動力源から動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が電動機から動力軸に作用するよう電動機を制御する回転抑制制御を実行する。したがって、ロック制御の実行中に回転子が回転したときには、固定子磁界の方向を回転子の回転に対応して回転させて負荷駆動力とは反対方向の駆動力を電動機から動力軸に作用させることにより、回転子（動力軸）の回転数の上昇を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記電動機は、永久磁石が取り付けられた回転子を有する電動機であり、前記制御手段は、前記解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子磁界の方向と前記永久磁石により形成される磁束である磁石磁束の方向とのズレの大きさである方向差分が第１の所定差分以下のときには前記ロック制御を実行し、前記ロック制御の実行中に前記方向差分が前記第１の所定差分より大きくなったときには前記回転抑制制御を実行する手段である、ものとすることもできる。ここで、「第１の所定差分」は、前記ロック制御を実行するときの前記固定子磁界の方向と、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力の絶対値が最大となるときの前記磁石磁束の方向と、のズレの大きさであるものとすることもできるし、前記電動機に流れる電流が大きいほど大きくなる傾向の差分であるものとすることもできる。
【０００９】
このロック制御の実行中に方向差分が第１の所定差分より大きくなったときに回転抑制制御を実行する態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記回転抑制制御を実行する際には、前記固定子磁界の方向が前記磁石磁束の方向から前記第１の所定差分だけズレた方向となるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、方向差分が第１の所定差分より大きくなった以降、電動機に流す電流を一定とすれば電動機から動力軸に略一定の駆動力を作用させて回転子（動力軸）の回転数の上昇を抑制することができる。
【００１０】
また、ロック制御の実行中に方向差分が第１の所定差分より大きくなったときに回転抑制制御を実行する態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が前記第１の所定差分以下で且つ該第１の所定差分より小さい第２の所定差分より大きいときには、前記方向差分が前記第２の所定差分以下のときに比して前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできるし、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が前記第１の所定差分より大きくなる可能性がある大差分可能性時には、該大差分可能性時でないときに比して前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできるし、前記ロック制御を実行する際、前記方向差分が大きいほど前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできるし、前記ロック制御を実行する際、前記負荷駆動力の大きさが大きいほど前記固定子磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。これらの場合、方向差分が第１の所定差分より大きくなるのをより抑制することができる。即ち、ロック制御をより継続することができる。これらの態様の本発明の動力出力装置において、前記固定子磁界は、前記電動機に流れる電流である電動機電流が大きいほど強さが強くなる磁界であり、前記制御手段は、前記電動機電流が大きいほど該電動機電流を該電動機に連続して流すことができる時間である許容時間が小さくなる関係を用いて前記電動機に流すべき目標電流を設定し、該設定した目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、電動機などの発熱を抑制することができる。
【００１１】
さらに、ロック制御の実行中に方向差分が第１の所定差分より大きくなったときに回転抑制制御を実行する態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記ロック制御を実行する際には一定の電気角を制御用電気角に設定し、前記回転抑制制御を実行する際には前記回転子の電気角と前記所定差分とに基づいて前記制御用電気角を設定し、該設定した制御用電気角を用いて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
この制御用電気角を用いて電動機を制御する態様の本発明の動力出力装置において、前記回転子の電気角を検出する電気角検出手段と、前記検出された電気角に基づいて、制御時における前記回転子の電気角の予想値である予想電気角を設定する予想電気角設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記回転抑制制御を実行する際には前記検出された電気角または前記設定された予想電気角を前記回転子の電気角として用いて前記制御用電気角を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、制御用電気角をより適正に設定することができる。
【００１３】
また、制御用電気角を用いて電動機を制御する態様の本発明の動力出力装置において、前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、前記制御手段は、前記ロック制御および前記回転抑制制御を実行する際には、前記制御用電気角を用いた前記３相−２相変換におけるｄ軸の電流指令に所定電流を設定すると共にｑ軸の電流指令に値０を設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の電流指令に基づいて前記電動機を制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転して該回転子の回転数が第１の所定回転数を超えたときには、前記電動機の駆動指令を設定し、前記回転子の電気角を前記制御用電気角に設定し、該設定した制御用電気角を用いた前記３相−２相変換におけるｄ軸の電流指令およびｑ軸の電流指令を前記設定した電動機の駆動指令に基づいて設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の電流指令に基づいて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。ここで、「電動機の駆動指令」は、前記回転子の回転数が前記第１の所定回転数以下となるよう設定される指令であるものとすることもできる。こうすれば、回転子の回転数の上昇をより抑制することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには、前記回転抑制制御として前記ロック制御の実行中に比して前記固定子の磁界の強さが強くなるよう前記電動機を制御するおよび／または前記ロック制御の実行中に比して前記負荷駆動力が小さくなるよう該動力源を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転子（動力軸）の回転数の上昇をより抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには、前記回転抑制制御として、前記電動機の回転数が所定回転数となるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。ここで、「所定回転数」は、複数のスイッチング素子のスイッチング制御により電動機を駆動するインバータや電動機の各相に継続して電流が流れる時間が電動機やインバータを熱的に保護できる範囲内の時間となる回転数であるものとすることもできる。こうすれば、電動機やインバータの特定の相にある程度の時間に亘って継続して電流が流れるのを抑制することができ、電動機やインバータの温度上昇を抑制することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記ロック制御の実行中に前記回転子が回転したとき及び該ロック制御の実行中に前記電動機を含む電動機系の状態が所定の状態となったときには、前記回転抑制制御として、前記電動機の回転数が前記第２の所定回転数となるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。ここで、「電動機系」には、電動機の他、電動機を駆動する駆動回路などが含まれる。また、「所定の状態」には、電動機系の温度が所定温度より高い状態であるものとすることもできる。
【００１６】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記動力源は、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。
【００１７】
あるいは、本発明の動力出力装置において、前記接続解除手段は、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段であるものとすることもできる。
【００１８】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸を駆動する動力出力装置であって、動力軸に動力を出力する動力源と、前記動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記動力軸と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記接続解除手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されている状態で前記動力源から前記動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御するロック制御を実行し、該ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには該回転子の回転に対応して前記固定子磁界の方向を回転させて前記動力源から前記動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が前記電動機から前記動力軸に作用するよう前記電動機を制御する回転抑制制御を実行する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１９】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が有する効果、例えば、ロック制御の実行中に回転子が回転したときに、その回転数の上昇を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００２０】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
動力軸に動力を出力する動力源と、前記動力軸に回転子が接続され固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記動力軸と前記駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除されている状態で前記動力源から前記動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、前記固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御するロック制御を実行し、該ロック制御の実行中に前記回転子が回転したときには該回転子の回転に対応して前記固定子磁界の方向を回転させて前記動力源から前記動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が前記電動機から前記動力軸に作用するよう前記電動機を制御する回転抑制制御を実行する、
ことを特徴とする。
【００２１】
この本発明の動力出力装置の制御方法では、接続解除手段により動力軸と駆動軸との接続が解除されている状態で動力源から動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御するロック制御を実行し、ロック制御の実行中に回転子が回転したときには回転子の回転に対応して固定子磁界の方向を回転させて動力源から動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が電動機から動力軸に作用するよう電動機を制御する回転抑制制御を実行する。したがって、ロック制御の実行中に回転子が回転したときには、固定子磁界の方向を回転子の回転に対応して回転させて負荷駆動力とは反対方向の駆動力を電動機から動力軸に作用させることにより、回転子（動力軸）の回転数の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続されたリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に出力する変速機６０と、駆動輪３９ａ，３９ｂをロックするパーキングロック機構９０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。第１実施例では、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１が動力源に相当する。
【００２４】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００２５】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０の入力軸としてのリングギヤ軸３２ａがそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａから変速機６０，駆動軸３６，デファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２６】
図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２は、図１および図２に示すように、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータ４５ａ，４６ａと三相コイルが巻回されたステータ４５ｂ，４６ｂとを有し、発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２は、いずれも６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２とトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２に逆並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６，Ｄ７〜Ｄ１２とにより構成されている。各６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２は、バッテリ５０の正極が接続された正極母線とバッテリ５０の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を調節することにより三相コイルが巻回されたステータ４５ｂ，４６ｂに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線から構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４０ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４０ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４０ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４０ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転��置検出センサ４３，４４からのロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２７】
変速機６０は、図示しないブレーキやクラッチを有し、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をリングギヤ軸３２ａの回転数を４段に変速して駆動軸３６に伝達できるよう構成されている。
【００２８】
パーキングロック機構９０は、駆動軸３６に取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４と、から構成されている。パーキングロックポール９４は、他のポジションから駐車ポジション（Ｐポジション）への操作信号またはＰポジションから他のポジションへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。駆動軸３６は機械的に駆動輪３９ａ，３９ｂに接続されているから、シフトポジションがＰポジションのときには、パーキングロック機構９０は間接的に駆動輪３９ａ，３９ｂをロックしていることになる。
【００２９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからのバッテリ電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。
【００３０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のクラッチやブレーキをオンオフする図示しないアクチュエータへの駆動信号やパーキングロック機構９０の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３１】
なお、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、変速機６０は、１速〜４速の状態，リバースの状態となるようクラッチやブレーキのうち１速〜４速の状態，リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合するものとし、シフトポジションＳＰがＮポジションやＰポジションのときには、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが切り離されるよう変速機６０のクラッチやブレーキを全て開放するものとした。なお、シフトポジションＳＰがＰポジションのときには、パーキングロック機構９０により駆動輪３９ａ，３９ｂがロックされる。
【００３２】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００３３】
また、シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジションのとき（リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが切り離されているとき）には、バッテリ５０からの充電要求などによりエンジン２２が負荷運転されてエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してトルクがリングギヤ軸３２ａに作用しているときに、モータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の方向を固定することによりロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）の回転を制限する制御を実行する。以下、このモータＭＧ２の制御をロック制御という。図３は、モータＭＧ２の制御の説明に用いる説明図である。なお、図３の例では、モータＭＧ２が正回転するときにはロータ４６ａは反時計回りに回転し、モータＭＧ２が負回転するときにはロータ４６ａは時計回りに回転するものとした。モータＭＧ２を制御するときには、図示するように、モータＭＧ２のステータ４６ｂ側には、電流が通電されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各々で形成される磁界を合成した合成磁界（図中、実線太線矢印参照）が形成される（以下、この磁界を固定子磁界という）。ロック制御では、この固定子磁界の方向を固定することによりロータ４６ａの回転を制限する。ロック制御において、固定子磁界の方向がモータＭＧ２のロータ４６ａの永久磁石により形成される磁束（以下、磁石磁束という）の方向と一致するときには、モータＭＧ２から動力軸としてのリングギヤ軸３２ａにトルクは作用しないが、図示するように、固定子磁界の方向と磁石磁束の方向とがズレているときには、固定子磁界の方向と磁石磁束の方向とが一致する方向にモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用し（以下、このトルクをロックトルクＴｌｏという）、動力源（エンジン２２やモータＭＧ１）からリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（以下、負荷トルクＴｒという）とロックトルクＴｌｏとが釣り合う位置でロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）は停止する。ここで、ロックトルクＴｌｏは、固定子磁界の方向と磁石磁束の方向とのズレに応じて変化する。磁石磁束の方向に対応する電気角とロックトルクＴｌｏとの関係の一例を図４に示す。図中、「θｓｅｔ」は、ロック制御を実行するときの固定子磁界の方向に対応する電気角であるロック制御用電気角を示し、「Ｔｌｏｍａｘ」は、ロックトルクＴｌｏの絶対値の最大値を示し、「Δθｌｏ」は、ロックトルクＴｌｏが最大ロックトルクＴｌｏとなるときのロータ４６ａの電気角θｅ２とロック制御用電気角θｓｅｔとの差分であるロック許容差分を示す。なお、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが切り離されているときにバッテリ５０からの充電要求によりエンジン２２を負荷運転するときのエンジン２２とモータＭＧ１との制御は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊に基づいてエンジン２２の目標運転状態（回転数，トルク）とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、エンジンＥＣＵ２４が受信した目標運転状態でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＥＣＵ４０が受信したトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようモータＭＧ１を制御することにより行なわれる。
【００３４】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにある状態でエンジン２２やモータＭＧ１を備える動力源からリングギヤ軸３２ａにトルク（負荷トルクＴｒ）が作用しているときのモータＭＧ２の制御について説明する。図５は、モータＥＣＵ４０により実行される駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにある状態で動力源からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用しているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、シフトポジションＳＰが駐車ポジションにある状態では、変速機６０のクラッチやブレーキが全て開放されて動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されている。
【００３５】
駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵ４０ａは、まず、電流センサ４６Ｕ，４６Ｖからの三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２や回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２など制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ１００）、入力したモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に極対数ｐを乗じることにより電気角θｅ２を設定する（ステップＳ１１０）。
【００３６】
続いて、初期値として値０が設定されると共に後述の処理により制御用電気角θｅ２＊が設定されたときに値１が設定される制御用電気角設定フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、制御用電気角設定フラグＦが値０のときには、ステップＳ１１０で設定した電気角θｅ２を制御用電気角θｅ２＊に設定し（ステップＳ１３０）、制御用電気角設定フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、ステップＳ１３０で設定する制御用電気角θｅ２＊は、前述のロック制御用電気角θｓｅｔに相当する。
【００３７】
そして、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として制御用電気角θｅ２＊を用いて相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に次式（１）により座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ１５０）、制御用電気角θｅ２＊におけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定電流Ｉ１は、第１実施例では、シフトポジションＳＰがＰポジションの状態（リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが切り離されている状態）で所定のの負荷トルクＴｒがリングギヤ軸３２ａに作用するときに後述の電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲でリングギヤ軸３２ａを略回転停止させることができ且つできるだけ小さい電流値を予め実験などにより設定して用いるものとした。所定電流Ｉ１としてできるだけ小さい電流値を用いるのは以下の理由による。ロック制御を実行するときには、制御用電気角θｅ２＊を保持してモータＭＧ２を制御するため、モータＭＧ２の三相コイルの特定の相やインバータ４２の特定のスイッチング素子に流れる電流が大きくなり発熱しやすい。このため、第１実施例では、モータＭＧ２やインバータ４２の発熱を抑制するために、所定電流Ｉ１としてできるだけ小さい電流値を用いるものとした。
【００３８】
【数１】
2010000834.tif 000003
【００３９】
そして、ｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２とを用いて次式（２）および式（３）によりｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算し（ステップＳ２４０）、制御用電気角θｅ２＊を用いてｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をモータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に式（４）および式（５）により座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ２５０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換してインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２に出力することによりモータＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ２６０）、駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンを終了する。ここで、式（２）および式（３）中、「Ｋｐ１」および「Ｋｐ２」は比例係数であり、「Ｋｉ１」および「Ｋｉ２」は積分係数である。このようにして前述のロック制御を実行するのである。
【００４０】
【数２】
2010000834.tif 000004
【００４１】
ステップＳ１２０で制御用電気角設定フラグＦが値１のときには、ｄ軸の電流Ｉｄ２に基づいてロック許容差分Δθｌｏを設定する（ステップＳ１７０）。ここで、ｄ軸に流れる電流Ｉｄ２は、第１実施例では、前回このルーチンが実行されたときに設定したｄ軸の電流指令（前回Ｉｄ２＊）を用いるものとした。ｄ軸の電流Ｉｄ２と電気角θｅ２とロック制御用電気角θｓｅｔとロックトルクＴｌｏとの関係をの一例を図６に示す。図中、「θｓｅｔ」はロック制御用電気角を示し、「Ｔｌｏｍａｘ」はロックトルクＴｌｏの絶対値の最大値を示し、「Δθｌｏ」はロック許容差分を示す。第１実施例では、永久磁石がロータ４６ａに埋め込まれたモータＭＧ２を用いるものとしたから、永久磁石によるトルクの他にリラクタンストルクが発生するため、ロック許容差分Δθｌｏは、図示するように、ロック制御用電気角θｓｅｔとロータ４６ａの電気角θｅ２との差分がπ／２以上かつπ未満の範囲でｄ軸の電流Ｉｄ２が大きいほど（最大ロックトルクＴｌｏｍａｘが大きいほど）大きくなる傾向に設定される。このことを考慮して、ロック許容差分Δθｌｏは、第１実施例では、ｄ軸の電流Ｉｄ２とロック許容差分Δθｌｏとの関係を予め実験などにより定めてロック許容差分設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、ｄ軸の電流Ｉｄ２が与えられると記憶したマップから対応するロック許容差分Δθを導出して設定するものとした。ロック許容差分設定用マップの一例を図７に示す。なお、永久磁石がロータ４６ａの表面に貼り付けられたモータＭＧ２を用いる場合には、リラクタンストルクが発生しないため、ロック許容差分Δθｌｏは、ｄ軸の電流Ｉｄ２に拘わらずπ／２となる。
【００４２】
続いて、電気角θｅ２と前回このルーチンが実行されたときに設定された制御用電気角（前回θｅ２＊）との差分である電気角差分Δθｅ２を設定し（ステップＳ１８０）、設定した電気角差分Δθｅ２をロック許容差分Δθｌｏと比較する（ステップＳ１９０）。負荷トルクＴｒの絶対値が最大ロックトルクＴｌｏｍａｘ以下のときには、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲で、負荷トルクＴｒとロックトルクＴｌｏとが釣り合った位置でロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）は略回転停止する。しかしながら、エンジン２２の運転状態（回転数，トルク）やモータＭＧ１の駆動状態（回転数，トルク），それらの変動などによって負荷トルクＴｒが最大ロックトルクＴｌｏｍａｘより大きくなると、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲でロックトルクＴｌｏによってロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）を略回転停止させることができないため、ロータ４６ａは回転してしまう。ステップＳ１９０の電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとの比較は、ロックトルクＴｌｏによってロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）の回転が十分に制限されている（ロータ４６ａが略回転停止している）か否かを判定する処理である。
【００４３】
電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｍ２ｌｏｍａｘ以下のときには、ロックトルクＴｌｏによってロータ４６ａの回転が十分に制限されていると判断し、前回このルーチンが実行されたときに設定された制御用電気角（前回θｅ２＊）を制御用電気角θｅ２＊に設定する（ステップＳ２００）。即ち、制御用電気角θｅ２＊を保持するのである。したがって、ロック制御を開始してから現在まで継続して電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｍ２ｌｏｍａｘ以下のときには、ステップＳ１３０で設定した制御用電気角θｅ２＊を保持することになる。
【００４４】
こうして制御用電気角θｅ２＊を設定すると、設定した制御用電気角θｅ２＊を用いて前述のステップＳ１５０の処理と同様に式（１）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ２２０）、電気角差分Δθｅ２に基づいてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。ここで、ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、第１実施例では、電気角差分Δθｅ２とｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊との関係を予め実験などにより定めてｄ軸電流指令設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、電気角差分Δθｅ２が与えられると記憶したマップから対応するｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定して導出するものとした。ｄ軸電流指令設定用マップの一例を図８に示す。ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、図示するように、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１以下の範囲では前述の所定電流Ｉ１を設定し、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１より大きい範囲では電気角差分Δθｅ２が大きいほど所定電流Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と順に大きくなる傾向に設定するものとした。ここで、値Δθ１は、所定電流Ｉ１をｄ軸電流Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御したときに電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏを超えてリングギヤ軸３２ａが回転する可能性があると考えられる範囲の最小値近傍の値を実験などにより定めて用いることができ、例えば、値（Δθｌｏ−π／１２）や値（Δθｌｏ−π／６）などを用いることができる。このようにｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するのは以下の理由による。電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下の範囲で比較的大きいときには、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏを超えてリングギヤ軸３２ａが回転する可能性がある。第１実施例では、この可能性を低くするために、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１より大きい範囲では電気角差分Δθｅ２が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとした。電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｍ２ｌｏｍａｘ以下のときには、このように制御用電気角θｅ２＊を保持してモータＭＧ２を制御することにより、ロック制御を継続することになる。
【００４５】
ステップＳ１９０で電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、ロックトルクＴｌｏによってロータ４６ａの回転が十分に制限されていない（ロータ４６ａが回転している）と判断し、ロータ４６ａの電気角θｅ２が前回の制御用電気角（前回θｅ２＊）より大きいとき（ロータ４６ａが正回転しているとき）には次式（６）に示すようにロータ４６ａの電気角θｅ２からロック許容差分Δθｌｏを減じたものを制御用電気角θｅ２＊に設定し、ロータ４６ａの電気角θｅ２が前回の制御用電気角（前回θｅ２＊）より小さいとき（ロータ４６ａが負回転しているとき）には式（７）に示すようにロータ４６ａの電気角θｅ２にロック許容差分Δθｌｏを加えたものを制御用電気角θｅ２＊に設定し（ステップＳ２１０）、相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ２２０）、電気角差分Δθｅ２に基づいてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。ここで、ステップＳ２３０で設定するｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、第１実施例では、図８に例示したｄ軸電流指令設定用マップを用いて電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏのときと同一の所定電流Ｉ４を設定するものとした。電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、ロータ４６ａの回転方向と電気角θｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いてモータＭＧ２を制御することにより、固定子磁界の方向が磁石磁束の方向の回転に対応して回転して負荷トルクＴｒとは反対方向の最大ロックトルクＴｌｏｍａｘがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用することになり、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）の上昇を抑制することができる。以下、このようにしてロータ４６ａの回転数Ｎｍ２の上昇を抑制する制御を回転抑制制御という。なお、回転抑制制御と前述のロック制御とは、ロック制御が、制御用電気角θｅ２＊を保持してモータＭＧ２を制御することによって固定子磁界の方向が固定されて最大ロックトルクＴｌｏｍａｘ以下の大きさのロックトルクＴｌｏがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用してロータ４６ａの回転が制限されるのに対し、回転抑制制御は、ロータ４６ａの回転に対応して制御用電気角θｅ２＊を回転させてモータＭＧ２を制御することによって磁石磁束の方向と固定子磁界の方向とのズレが略一定となり最大ロックトルクＴｌｏｍａｘがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用してロータ４６ａの回転が抑制される点で異なる。
【００４６】
そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）が一定方向に回転している間はステップＳ１９０で電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きくなるため、ステップＳ２１０以降の処理を実行する。この場合、回転抑制制御を継続することになる。これにより、負荷トルクＴｒの絶対値が小さくなったときには、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２を迅速に低下させることができる。そして、負荷トルクＴｒの絶対値が最大ロックトルクＴｌｏｍａｘより小さくなってロータ４６ａの回転数Ｎｍ２が低下して値０となると、ステップＳ１９０で電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下となり、ステップＳ２００以降の処理を実行する。即ち、ロータ４６ａが略回転停止したときに、回転抑制制御からロック制御に移行するのである。このように、ロータ４６ａが回転停止するまで回転抑制制御を実行することにより、負荷トルクＴｒの絶対値が最大ロックトルクＴｌｏｍａｘより小さくなったときに、ロータ４６ａの回転をよりスムーズに停止させることができる。
【００４７】
【数３】
2010000834.tif 000005
【００４８】
図９は、動力源からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用しているときの負荷トルクＴｒとロックトルクＴｌｏとロータ４６ａの回転数Ｎｍ２との時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は、負荷トルクＴｒの絶対値が最大ロックトルクＴｌｏｍａｘより大きくなって電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きくなったときに回転抑制制御を実行する第１実施例の時間変化の様子を示し、一点鎖線は、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きくなってもロック制御を継続する比較例の様子を示す。電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きくなった時刻ｔ１以降、ロック制御を継続すると、図中一点鎖線に示すように、ロック用トルクＴｌｏが変動するため、リングギヤ軸３２ａの回転を抑制できず、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）が上昇しやすい。一方、第１実施例では、時刻ｔ１以降は、回転抑制制御を実行することにより、図中実線に示すように、負荷トルクＴｒとは反対方向の最大ロックトルクＴｌｏｍａｘをモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用させることができ、ロータ４６ａの回転数の上昇を抑制することができる。
【００４９】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、一定の制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲でロータ４６ａの回転が制限されるようモータＭＧ２を制御するロック制御の実行中に電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏより大きくなったときには、ロータ４６ａの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いてモータＭＧ２を制御するから、ロータ４６ａの回転（磁石磁束の方向の回転）に対応して固定子磁界の方向が回転して負荷トルクＴｒとは反対方向の最大ロックトルクＴｌｏｍａｘがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用することになり、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）の上昇を抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、電気角差分Δθｅ２が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するから、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きくなるのを抑制することができる。
【００５１】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、図８のｄ軸電流指令設定用マップに例示したように、電気角差分Δθｅ２が大きいほど所定電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と順に大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしたが、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１より大きい範囲では、ｄ軸の電流Ｉｄ２と連続してモータＭＧ２に流してもよい時間である許容時間ｔａｄとの関係を予め実験などにより定めておき、電気角差分Δθｅ２に対応する電流値をモータＭＧ２に連続して流している時間である電気角対応電流通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄ以下のときには電気角差分Δθｅ２に対応する電流値をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定し、通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄを超えたときには所定電流Ｉ１をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしてもよい。ｄ軸の電流Ｉｄ２と許容時間ｔａｄとの関係の一例を図１０に示す。許容時間ｔａｄは、図示するように、ｄ軸の電流Ｉｄ２が大きいほど小さくなる傾向に設定するものとした。これは以下の理由による。ロック制御を実行するときには、制御用電気角θｅ２＊を保持してモータＭＧ２を制御するため、モータＭＧ２の三相コイルの特定の相やインバータ４２の特定のスイッチング素子に流れる電流が大きくなり発熱しやすく、その発熱量は、モータＭＧ２に流れる電流（ｄ軸の電流Ｉｄ２）が大きいほど大きい。したがって、この変形例では、モータＭＧ２やインバータ４２の発熱を抑制するために、ｄ軸の電流Ｉｄ２が大きいほど小さくなる傾向に許容時間ｔａｄを設定するものとした。このように、通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔｃｏｎ以下のときには電気角差分Δθｅ２に対応する電流値をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御し、通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄを超えたときには所定電流Ｉ１をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御することにより、ロック制御を実行するときのモータＭＧ２やインバータ４２の発熱を抑制することができる。なお、この場合、通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄを超えたときには所定電流Ｉ１をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定することにより、通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄ以下のときに比して最大ロックトルクＴｌｏｍａｘが小さくなるため、電気角差分θｅ２はロック許容差分Δθｌｏより大きくなりやすくなる。この変形例では、ｄ軸の電流Ｉｄ２に基づいて許容時間ｔａｄを設定するものとしたが、許容時間ｔａｄとしては、モータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な範囲の固定値を用いるものとしてもよい。
【００５２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、図８のｄ軸電流指令設定用マップに例示したように、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１より大きい範囲では、電気角差分Δθｅ２が大きいほど所定電流Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４の順に３段階で大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしたが、電気角差分Δθｅ２が大きいほど２段階または４段階以上の段数をもって大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよいし、電気角差分Δθｅ２が大きいほど直線的や曲線的に大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしたもよいし、電気角差分Δθｅ２に拘わらず、所定電流Ｉ１をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしてもよい。
【００５３】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、図８のｄ軸電流指令設定用マップに例示したように、電気角差分Δθｅ２が大きいほど所定電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と順に大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしたが、負荷トルクＴｒの絶対値が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するものとしてもよい。この場合、例えば、エンジン２２の運転状態とモータＭＧ１の駆動状態とに基づいてリングギヤ軸３２ａに作用すると推定される推定負荷トルクＴｒｅｓｔを設定し、設定した推定負荷トルクＴｒｅｓｔがリングギヤ軸３２ａに作用するときに電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下の位置（例えば、電気角差分Δθｅ２が値Δθ１近傍となる位置）でリングギヤ軸３２ａを略回転停止させることができる電流値Ｉｔｒやこの電流値Ｉｔｒに若干のマージンΔＩｔｒを加えた電流値（Ｉｔｒ＋ΔＩｔｒ）をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしてもよい。こうすれば、負荷トルクＴｒの大きさに応じた電流をモータＭＧ２に流すことができ、固定子磁界の強さはこの電流に対応した強さとなるから、必要以上に大きな電流をモータＭＧ２に流すのを抑制することができる。なお、電流値（Ｉｔｒ＋ΔＩｔｒ）をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定する場合、マージンΔＩｔｒは、電気角差分Δθｅ２が大きいほど大きくなる傾向に設定するものとしてもよい。
【００５４】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、図８のｄ軸電流指令設定用マップに例示したように、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより若干低い差分より大きい範囲では、電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとの大小関係に拘わらず所定電流Ｉ４をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしたが、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときに比して大きな電流をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしてもよい。この場合に用いるｄ軸電流指令設定用マップの一例を図１１に示す。図１１の例では、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときには、電気角差分Δθｅ２に基づいて所定電流Ｉ１〜Ｉ４のいずれかｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定し、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、所定電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４のいずれよりも大きい所定電流Ｉ５をｄ軸の電流指令いｄ２＊に設定するものとした。こうすれば、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに、固定子磁界の強さをより強くすることができるから、最大ロックトルクＴｌｏｍａｘの大きさをより大きくすることができ、ロータ４６ａ回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）の上昇をより抑制することができる。この変形例では、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときに比して大きな電流をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定するものとしたが、これに代えてまたは加えて、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときに比して負荷トルクＴｒの大きさが小さくなるようエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。この場合、例えば、モータＥＣＵ４０は、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに、負荷トルクＴｒを小さくするよう負荷トルク低減指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信し、負荷トルク低減指令を受信したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、負荷トルク低減指令を受信していないときに比して負荷トルクＴｒが小さくなるよう即ちエンジン２２やモータＭＧ１から出力されるトルクが小さくなるようエンジン２２の目標運転状態（回転数、トルク）やモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、目標運転状態を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようモータＭＧ１を制御すればよい。この場合も、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）の上昇をより抑制することができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００５６】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＥＣＵ４０は、図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンに代えて図１２の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンを実行する。この図１２の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンは、ステップＳ３００〜Ｓ３５０の処理を追加した点を除いて図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理のうち一部については同一のステップ番号を付して図示し残余については図示を省略した。
【００５７】
図１２の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１９０で電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２を設定する（ステップＳ３００）。ここで、変化率ｄθｅ２は、ステップＳ１１０で設定した電気角θｅ２から前回このルーチンを実行したときに設定した電気角（前回θｅ２）を減じた値（θｅ２−前回θｅ２）を用いるものとしたり、この値（θｅ２−前回θｅ２）をこのルーチンの起動間隔の時間ｄｔで除した値（（θｅ２−前回θｅ２）／ｄｔ）を用いるものとしたり、値（θｅ２−前回θｅ２）や値（（θｅ２−前回θｅ２）／ｄｔ）の過去数回の平均を用いるものとしたりすることができる。この変化率ｄθｅ２は、ロータ４６ａの角速度に相当するまたは比例的に反映するものであるから、ロータ４６ａの角速度や回転数Ｎｍ２と同様に考えることができる。
【００５８】
続いて、設定した変化率ｄθｅ２を閾値ｄθｒｅｆと比較し（ステップＳ３１０）、変化率ｄθｅ２が閾値ｄθｒｅｆ以下のときには、ステップＳ２１０以降の処理を実行する。ここで、閾値ｄθｒｅｆは、ロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）がある程度の回転数で回転しているか否かを判定するために用いられる閾値である。変化率ｄθｅ２が閾値ｄθｒｅｆより大きいときには、ロータ４６ａがある程度の回転数で回転していると判断し、ロータ４６ａの電気角θｅ２を制御用電気角θｅ２＊に設定し（ステップＳ３２０）、ステップＳ２２０の処理と同様に式（１）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に次式（１）により座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ３３０）、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２（変化率ｄθｅ２に対応するロータ４６ａの回転数Ｎｍ２）が値０に向けて小さくなるよう次式（８）のフィードバック制御における関係式によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３４０）、設定したトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊を設定し（ステップＳ３５０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。ここで、式（８）中、「Ｋｐ３」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ３」は積分項のゲインである。また、ステップＳ３４０のｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊は、第２実施例では、トルク指令Ｔｍ２＊とｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊との関係（例えば、電流指令Ｉｄ２＊の二乗と電流指令Ｉｑ２＊の二乗との和の平方根（以下、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２＊という）を比較的小さくしてトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動できる関係）を予め定めてマップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、トルク指令Ｔｍ２＊が与えられると記憶したマップから対応する電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を導出して設定するものとした。トルク指令Ｔｍ２＊とｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊との関係の一例を図１３に示す。図１３では、トルク指令Ｔｍ２＊がトルクＴ６のときにｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定する様子を示している。また、図１３には、トルク指令Ｔｍ２＊や電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊の他に、参考のために、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２＊と、ロータ４６ａの電気角θｅ２を設定した制御用電気角θｅ２＊に対するトルク出力用電流指令値Ｉｍ２＊の角度（磁石磁束方向に対する固定子磁界の方向）としての相対角度θｒｅと、を示した。このようにモータＭＧ２を制御することにより、変化率ｄθｅ２を値０に向けて小さくすることができる。そして、変化率ｄθｅ２が閾値ｄθｒｅｆ以下となったときには（ステップＳ３１０）、ステップＳ２１０以降の処理を実行する。即ち、前述の回転抑制制御に移行する。
【００５９】
【数４】
2010000834.tif 000006
【００６０】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、ロータ４６ａの電気角θｅ２を制御用電気角θｅ２＊に設定して電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２が値０に近づくようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御することにより、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２の上昇を抑制することができる。
【００６１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２が値０に向けて小さくなるよう式（８）のフィードバック制御における関係式によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとしたが、フィードバック制御の目標値は値０に限られず、例えば、閾値ｄθｒｅｆやそれよりも若干小さい値などを用いるものとしてもよい。
【実施例３】
【００６２】
次に、本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｃについて説明する。第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃは、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００６３】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、モータＥＣＵ４０は、図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンに代えて図１４の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンを実行する。この図１４の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンは、ステップＳ１９０で電気角差分Δθ０がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに、ステップＳ２１０の処理の後にステップＳ２２０，Ｓ２３０の処理に代えてステップＳ４００〜Ｓ４３０の処理を実行する点を除いて図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付した。
【００６４】
図１４の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１９０で電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、前述の式（６）または（７）により制御用電気角θｅ２＊を設定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２２０の処理と同様に式（１）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する（ステップＳ４００）。そして、第２実施例の図１２のルーチンのステップＳ３００の処理と同様に電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２を設定し（ステップＳ４１０）、設定した変化率ｄθｅ２が目標変化率ｄθｅ２＊となるよう（変化率ｄθｅ２に対応するロータ４６ａの回転数Ｎｍ２が目標変化率ｄθｅ２＊に対応する目標回転数Ｎｍ２＊となるよう）次式（９）のフィードバック制御における関係式により目標最大ロックトルクＴｌｏｍａｘ＊を設定し（ステップＳ４２０）、設定した目標最大ロックトルクＴｌｏｍａｘに対応する電流をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ４３０）、ステップＳ２４０以降の処理を実行する。ここで、目標変化率ｄθｅ２＊は、モータＭＧ２やインバータ４２の各相に継続して電流を流れる時間がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護できる範囲内の時間となる変化率ｄθｅ２として予め実験などにより定めることができ、固定値（例えば、１００ｒｐｍや１５０ｒｐｍなどに相当する値）を用いるものとしてもよいし、ｄ軸に流れる電流（前回のｄ軸の電流指令（前回Ｉｄ２＊））が大きいほど大きくなる傾向の値を用いるものとしてもよい。また、式（９）中、「Ｋｐ４」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ４」は積分項のゲインである。いま、式（６）または式（７）により制御用電気角θｅ２＊を設定するときを考えているから、ロックトルクＴｌｏは最大ロックトルクＴｌｏｍａｘとなる。したがって、目標最大トルクＴｌｏｍａｘ＊に対応する電流をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御することにより、変化率ｄθｅ２を目標変化率ｄθｅ２２＊近傍とすることができる。ロック制御を実行するときには、制御用電気角θｅ２＊を保持してモータＭＧ２を制御するため、モータＭＧ２の三相コイルの特定の相やインバータ４２の特定のスイッチング素子に流れる電流が大きくなり発熱しやすいが、変化率ｄθｅ２を目標変化率ｄθｅ２＊近傍とすることにより、この変化率ｄθｅ２に対応して制御用電気角θｅ２＊が変化するため、モータＭＧ２やインバータ４２の特定の相にある程度の時間に亘って継続して電流が流れるのを抑制することができ、モータＭＧ２やインバータ４２の温度上昇を抑制することができる。もとより、この場合、ロータ４６ａの回転数Ｎｍ２の上昇を抑制することができる。
【００６５】
【数５】
2010000834.tif 000007
【００６６】
以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃによれば、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、ロータ４６ａの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な目標変化率ｄθｅ２＊となるようｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するから、モータＭＧ２やインバータ４２の温度上昇を抑制することができると共にロータ４６ａの回転数Ｎｍ２の上昇を抑制することができる。
【００６７】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な目標変化率ｄθｅ２＊となるようモータＭＧ２を制御するものとしたが、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときの他にモータＭＧ２やインバータ４２が所定の状態になったときにも、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な目標変化率ｄθｅ２＊となるようモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。ここで、「所定の状態」としては、モータＭＧ２やインバータ４２の温度が所定温度（例えば、許容温度より若干低い温度など）より高い状態などがある。こうすれば、モータＭＧ２やインバータ４２の温度上昇を抑制することができる。
【００６８】
第３実施例のハイブリッド自動車２０Ｃでは、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な目標変化率ｄθｅ２＊となるようモータＭＧ２を制御するものとしたが、ロータ４６ａの電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２を値０に近づけたいときには、目標変化率ｄθｅ２＊として値０近傍の値を用いるものとしてもよい。また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、ロータ４６ａの電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２が値０に近づくようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとしたが、所定の回転数（例えば、第３実施例の目標変化率ｄθｅ２＊など）となるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊設定してモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００６９】
第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときには、電気角θｅ２を用いて制御用電気角θｅ２＊を設定するものとしたが、電気角θｅ２に代えて、モータＭＧ２を制御するときのロータ４６ａの電気角（制御時におけるロータ４６ａの電気角の予想値）である予想電気角θｅ２ｅｓｔを用いて制御用電気角θｅ２＊を設定するものとしてもよい。ここで、予想電気角θｅ２ｅｓｔは、例えば、第２実施例の図１２のルーチンのステップＳ３００の処理と同様にロータ４６ａの電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２を設定し、設定した変化率ｄθｅ２に定数ｋｍ２を乗じたものをロータ４６ａの電気角θｅ２に加えることにより計算することができる。なお、定数ｋｍ２は、回転位置検出センサ４４のセンシング遅れやモータＥＣＵ４０による演算遅れなどを考慮して予め実験などにより定めるものとしてもよいし、値１を用いるものとしてもよい。電気角θｅ２は、回転位置検出センサ４４により検出された回転位置θｍ２を用いて演算されてモータＭＧ２の制御（制御用電気角θｅ２＊の設定）に用いられるため、通信遅れや演算遅れなどにより、ロータ４６ａが回転しているときには、実際の電気角θｅ２とは異なるものとなる。一方、予想電気角θｅ２ｅｓｔは、こうした通信遅れや演算遅れ，制御遅れを補正したものとなる。したがって、この予想電気角θｅ２を用いて制御用電気角θｅ２＊を設定することにより、より適正にモータＭＧ２を制御することができる。
【００７０】
第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、３相−２相変換および２相−３相変換を用いてモータＭＧ２を制御するものとしたが、３相−２相変換および２相−３相変換を用いずにモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００７１】
第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速段は４段に限られるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。また、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続やその解除が可能なものであれば、変速機に代えて、クラッチなどを備えるものとしてもよい。
【００７２】
第１実施例や第２実施例，第３実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃでは、動力源としてエンジン２２やモータＭＧ１を備えるものとしたが、エンジンだけを備えるものとしたり、モータだけを備えるものとしてもよい。
【００７３】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００７４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものが「動力源」に相当し、永久磁石が埋め込まれたロータ４６ａと三相コイルが巻回されたステータ４６ｂとを有する同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２が「電動機」に相当し、変速機６０が「接続解除手段」に相当し、変速機６０により動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されている状態でエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用しているときには、一定の制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲でロータ４６ａの回転が制限されるようモータＭＧ２を制御するロック制御を実行し、ロック制御の実行中に電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏより大きくなったときには、ロータ４６ａの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いてモータＭＧ２を制御する図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、回転位置検出センサ４４により検出されたロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいてロータ４６ａの電気角θｅ２を設定する図５の駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「電気角検出手段」に相当し、設定した電気角θｅ２に基づいてモータＭＧ２を制御するときのロータ４６ａの電気角（制御時におけるロータ４６ａの電気角の予想値）である予想電気角θｅ２ｅｓｔを設定するモータＥＣＵ４０が「予想電気角設定手段」に相当する。そして、電気角θｅ２または予想電気角θｅｓｔを用いて制御用電気角θｅ２＊を設定するモータＥＣＵ４０も「制御手段」に相当する。さらに、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００７５】
ここで、「動力源」としては、エンジン２２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものに限定されるものではなく、動力軸に動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、永久磁石が埋め込まれたロータ４６ａと三相コイルが巻回されたステータ４６ｂとを有する同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて動力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「接続解除手段」としては、変速機６０に限定されるものではなく、「接続解除手段」としては、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０に限定されるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機としたり、クラッチとしたりするなど、動力軸と駆動軸との接続および接続の解除を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、単一の電子制御ユニットに限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、変速機６０により動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されている状態でエンジン２２やモータＭＧ１からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用しているときには、一定の制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏ以下となる範囲でロータ４６ａの回転が制限されるようモータＭＧ２を制御するロック制御を実行し、ロック制御の実行中に電気角差分Δθｅ２＊がロック許容差分Δθｌｏより大きくなったときには、ロータ４６ａの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いてモータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、電気角差分Δθｅ２が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとしたり、電気角差分Δθｅ２に対応する電流値をモータＭＧ２に連続して流している時間である電気角対応電流通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄ以下のときには電気角差分Δθｅ２に対応する電流値をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御し通電時間ｔｃｏｎが許容時間ｔａｄを超えたときには所定電流Ｉ１をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御するものとしたり、負荷トルクＴｒの絶対値が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとしたり、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときよりも大きな電流をｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に設定してモータＭＧ２を制御するものとしたり、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときに電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏ以下のときよりも負荷トルクＴｒの大きさが小さくなるようエンジン２２やモータＭＧ１を制御するものとしたり、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときにロータ４６ａの電気角θｅ２を制御用電気角θｅ２＊に設定して電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２が値０に近づくようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を��御するものとしたり、電気角差分Δθｅ２がロック許容差分Δθｌｏより大きいときにロータ４６ａの回転方向と電気角差分Δθｅ２とロック許容差分Δθｌｏとに応じた制御用電気角θｅ２＊を用いて電気角θｅ２の変化率ｄθｅ２がモータＭＧ２やインバータ４２を熱的に保護可能な目標変化率ｄθｅ２＊となるようｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとするなど、接続解除手段により動力軸と駆動軸との接続が解除されている状態で動力源から動力軸に駆動力が作用している解除状態負荷駆動力作用時には、固定子の磁界である固定子磁界の方向を固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御するロック制御を実行し、ロック制御の実行中に回転子が回転したときには回転子の回転に対応して固定子磁界の方向を回転させて動力源から動力軸に作用する駆動力である負荷駆動力とは反対方向の駆動力が電動機から動力軸に作用するよう電動機を制御する回転抑制制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「電気角検出手段」としては、回転位置検出センサ４４により検出されたロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいてロータ４６ａの電気角θｅ２を設定するものに限定されるものではなく、回転子の電気角を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「予想電気角設定手段」としては、電気角θｅ２に基づいてモータＭＧ２を制御するときのロータ４６ａの電気角である予想電気角θｅ２ｅｓｔを設定するものに限定されるものではなく、電気角に基づいて、制御時における回転子の電気角の予想値である予想電気角を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００７６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００７７】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＭＧ２の制御の説明に用いる説明図である。
【図４】磁石磁束の方向に対応する電気角とロックトルクＴｌｏとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】モータＥＣＵ４０により実行される駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】ｄ軸の電流Ｉｄ２と電気角θｅ２とロック制御用電気角θｓｅｔとロックトルクＴｌｏとの関係をの一例を示す説明図である。
【図７】ロック許容差分設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】ｄ軸電流指令設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】動力源からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用しているときの負荷トルクＴｒとロックトルクＴｌｏとロータ４６ａの回転数Ｎｍ２との時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図１０】ｄ軸の電流Ｉｄ２と許容時間ｔａｄとの関係の一例を示す説明図である。
【図１１】変形例のｄ軸電流指令設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】第２実施例のモータＥＣＵ４０により実行される駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】トルク指令Ｔｍ２＊とｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊との関係の一例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例のモータＥＣＵ４０により実行される駐車中負荷トルク作用時モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３２ｂ  動力軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４０ａ  ＣＰＵ、４０ｂ  ＲＯＭ、４０ｃ  ＲＡＭ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５ａ，４６ａ  ロータ、４５ｂ，４６ｂ  ステータ、４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  変速機、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  パーキングロック機構、９２  パーキングギヤ、９４  パーキングロックポール、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１〜Ｄ１２  ダイオード、Ｔ１〜Ｔ１２  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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